指向多维细粒度思维培育的地理教学研究

【课堂聚焦·课堂新探】

【摘 要】细粒度思维是一种重要的思维品质，可以反映个体在思考问题时达到的细致程度和精细分析的能力，多维细粒度思维强调从多个层面和维度对事物进行精准、详细的分析和处理。文章指出，高中地理教学中的多维细粒度思维包括知识体系的多维解读、教学内容的多维拓展、地理思维的多维培养、创造性思维的挖掘、系统性思维的训练、深刻性思维的养成等方面。在具体课例中，培养多维细粒度思维应注重学习活动的情境化设计、知识的细粒度拆解、逻辑化的问题引导、思维结构性评价等环节。

【关键词】地理教学；多维细粒度；思维结构；情境教学；问题链设计

思维培养是课堂教学的关键目标，多维细粒度思维将问题分解为多个部分和维度来探究，可以更加清晰地认识问题的全貌，避免遗漏关键信息或只关注表面现象，帮助个体深入地理解事物。针对当下地理课堂教学中教学逻辑浅表化，缺乏问题情境和思维深度等问题，关注学生的多维细粒度思维以及培养这种思维具有重要意义。

一、细粒度思维概述

粒度是一个物理学概念，又称为粒径、直径，即颗粒的大小。目前，部分研究者在机械工程、材料分析、地质研究、计算机软件、图书馆服务、生态布局等领域引入了粒度思想，认为不仅物体有粒度，知识有粒度，时空也有粒度。在遥感影像识别与分析领域，粒度是指像元一样的“颗粒度”“分辨率”。在地理学中，时空尺度思想便能从一定程度上反映粒度思维，如申卫军等认为尺度效应就是粒度效应，提出空间粒度的变化影响着生态景观的格局［1］。在中小学教学领域，韩中美等对学生的细粒度情感进行了分类，并基于细粒度情感研究了具身认知视域下的深度学习发生机制。［2］

在人类认知过程中，人们对问题的分析及对知识的表示都具有粒度性［3］，因此粒度可以用于衡量人的思维和思维过程，分为粗粒度思维和细粒度思维。粗粒度思维从宏观、整体、概括的角度思考问题，不太关注具体的细节和实现过程。细粒度思维则从微观、局部、具体的角度思考问题，它倾向于将问题、任务分解为更小的部分，关注每一个细节和具体实现的过程。在地理知识的学习过程中，细粒度思维是一种更为重要的思维品质，可以反映个体在理解真实地理情境时达到的细致程度和精细分析地理问题的能力。这种思维的形成需要学生具备深入观察、精细分析、准确判断等能力。

二、地理教学中的多维细粒度思维内涵

多维细粒度思维强调从多个层面和维度对事物进行精准、详细的分析，有助于人们更全面、更准确地理解问题。在教学中，教师关注学生在学习过程中反映出来的这种多维度细粒度的思维细节，不仅有助于因材施教和精准施教，也能帮助学生更好地适应复杂多变的学习和生活环境，培养创新精神和批判性思维能力。细粒度思维不仅表示思维的颗粒度，更大程度上是指思维的深度；多维细粒度思维不仅包括思维的维度、广度，还包括思维的层级、角度。如在“工业区位因素”内容的教学中，教师可通过不同空间尺度的教学活动“特斯拉为什么落户中国—特斯拉为什么落户中国上海—特斯拉为什么落户中国上海临港”，引导学生从不同的空间尺度对工业的区位因素进行多维度分析。

结合教学实践，可以提炼出高中地理教学中多维细粒度思维的丰富内涵。对于知识体系的多维解读，地理教材内容系统，各章节间相互独立又相互关联，教师可以引导学生在整体概念的基础上，详细解读各部分内容，并把握它们之间的关系。对于教学内容的多维拓展，教学中不应局限于教材内容，而应结合当前科技发展和人类探索的新成果，适当拓宽知识广度，补充相关知识。如在学习宇宙和天体时，教师可以适时引入黑洞等前沿科学概念，激发学生的探索欲望和学习兴趣。对于地理思维的多维培养，教师可以通过思维导图等工具，引导学生从时间、空间、自然、人文等多个角度综合分析地理问题，培养学生的跨学科综合思维能力。如将地理知识与化学、物理等学科内容结合，分析喀斯特地貌的形成原因等。对于创造性思维的挖掘，教师要打破传统思维定式，鼓励学生独立思考，提出新颖的问题和解决方案，培养发散性思维，在练习解题中进行多解、多变，探索不同的解题思路和方法。对于系统性思维的训练，教师应注重知识的整体结构，引导学生站在系统的高度上学习知识，寻找新旧知识之间的联系与区别，指导学生注重知识的纵横联系，在融会贯通中提炼知识，领悟其关键、核心和本质。对于深刻性思维的养成，教师应鼓励学生追根究底，凡事都要问为什么，不仅要“知其然”，更要“知其所以然”，引导学生积极开展问题研究，养成深钻细研的习惯，对地理问题进行深入剖析和探讨。

三、立足多维细粒度思维培育的地理教学策略

地理学科多维细粒度思维的培育有利于学生的深度认知能力的形成。在日常教学中，教师应基于地理学基本思想（如整体论思想、复杂论思想、人地关系论思想、尺度思想［4］）和地理高阶思维（如逻辑思维、综合思维、辩证思维等）来渗透和实施。在具体课例中，应注重学习活动的情境化设计、知识的细粒度拆解、逻辑化的问题引导、思维结构性评价等环节。

1.源于真实情境的教学活动

真实情境是指现实生活中的各种情况、条件和环境，可以来自生活场景、文学体验或跨学科学习等多个维度。杜威在《我们怎样思维·经验与教育》中提出，思维是由直接经验的情境引起的。［5］问题情境是指基于学生已有的知识储备，为其提供一种新的环境、背景或场域，以此激发学生调用习得知识去解决新的情境问题和处理复杂现实情况，从而培养学生的高阶思维和问题解决能力。情境学习活动具有任务的真实性和完整性、问题的多样性和复杂性、活动的自主性等特征［6］，这些特征有助于激发学生的内部动机，培养学生解决实际问题的能力和协作探索精神。设计情境学习活动时，教师可以创设多元化教学情境，即通过悬疑情境、游戏情境、生活情境和实践情境等，帮助学生打开思维，促进其猜想、操作、探索等主体行动，主动探寻地理规律，感受地理学科的应用价值。如在“洋流对地理环境和人类活动的影响”教学中，设计具有趣味性、进阶性的学习活动主题“温暖湿润千岛国—世界渔场北海道—辗转颠沛‘长者丸’——‘辐水难收’核污染”（如图1）。搭建自然、合理的活动转化支架，通过新闻评价、“Earth Null School”平台实操、历史事件回顾、小组问题探讨等活动方式，从多个角度开发学生的思维。在具体教学活动环节，教师运用原创图文材料和真实案例（见活动1），培养学生提取地理信息、分析真实情境中地理问题的能力，并结合大气环流、海水的性质等学科本体性知识，从更深层次解释洋流影响气候、渔场、航运和海洋环境的过程。

2.立足细粒度知识的任务设计

高中地理细粒度知识是指对地理现象、地理要素或地理过程等进行精细、具体地描述和分析的知识，这种知识往往涉及地理现象的细节特征、空间分布、时间变化及与其他地理要素之间的相互作用关系等。基于地理细粒度知识的教学活动任务设计，教师应围绕提升学生的地理核心素养、区域解释能力以及地理思维品质展开。也就是教师应关注核心知识的结构化与应用，包括原理性、成因性、规律性的知识，以及如何通过抓住主导因素、突出区域特征等方法来构建科学合理的知识框架。如在“世界渔场北海道”活动环节，基于粗粒度思维的任务设计为“请分析北海道附近渔业资源丰富的原因”，如此设计则指向不够精细，难以激发学生的细粒度思维。而基于细粒度知识的任务设计则为“运用逻辑图梳理北海道岛东南海域形成世界级大渔场的自然原因”（见活动2），这种任务更有利于学生逻辑思维的培养。教师可以采用分段式模块教学，从小切口出发，设计完整的区域学习线索，帮助学生从不同的角度来整合高中地理的系统原理和规律知识，培养学生的区域地理思维意识和提升他们的区域地理思维能力。［7］

教师基于细粒度知识设计活动任务，不仅能够引导学生关注地理现象的真实原理，也利于学生形成精细思维。另外，教师应关注学生的地理认知过程，在制订教学任务和实施过程中，既要考虑学生获得的知识，也要关注学生获得知识的过程，帮助学生找到知识间的上下位关系，构建更完善的知识结构（见表1）。由表1可知，“‘辐水难收’核污染”活动环节任务之一可设计为“运用数据平台讨论核废水扩散路径，并绘制出洋流流向图”。学生要完成该任务，并非直接调用已学洋流知识，而是需要自己动手模拟真实过程，尊重地理事实，关注知识的获得，借用数字平台培养利用地理信息技术的意识，在学以致用的过程中，形成保护海洋资源和海洋环境的意识。

3.遵循思维逻辑的问题引导

问题链是一系列有逻辑关联的问题，通常按照由浅入深、由易到难、由具体到抽象的顺序排列，旨在引导学生逐步思考和探究，驱动课堂深度学习，促使学生在深度学习中逐步形成多维细粒度思维。教学环节、问题设计“突兀”“无关联性”“无层次感”是目前地理教学设计中存在的普遍问题。比如，有教师在“气候与人类活动”教学中，设计了“气候对人类生活的影响，气候对棉花种植的影响，人类活动与气候变化的相互影响”等三大问题。然而这三大问题没有关联度，逻辑性不强，无法激发学生进阶性地探讨问题，更无法形成细粒度思维。进行逻辑化的问题引导需要明确教学目标，即通过问题能够达成的教学目标，这些目标可能是理解某个概念、掌握某种技能，或批判性思维能力的形成等。

如图5所示，“黑潮还为福岛等地区带来了什么？”是继活动一之后的一个“转换性”的核心问题，通过该问题能够自然而然地引出下一个教学目标。选择核心问题是问题链设计的关键，即选择一个或多个核心问题（能够概括课堂想要探讨的主题，并激发学生的兴趣和好奇心）作为问题链的起点。同时，问题应具有层次性、难度逐渐增加，如从简单的理解性问题到复杂的分析性、评价性问题；问题的类型应多样化，可以是选择性问题、填空问题、描述问题、论述问题等，以满足不同学生的需求和认知水平，对接学生对知识的逐级分解和理性思考过程。

除了师生互动环节中的问题引导，在学习单任务设计时，拆解后的层层递进式的情境问题设计同样有助于学生细粒度思维的形成。基于学科内容和问题解决的综合性特征，教师可以设置关联性的问题，学生解决这类问题需要调用地理学科领域的综合要素。如活动1中，基于原创图文素材，结合真实情境问题同纬度的石家庄和福岛县气候差异，设置了有关气候类型、分布、特征及其与洋流关系的问题，问题之间相互关联，引导学生层层分析，最终触及问题真相。

4.关注思维结构的学习评价

深度教学理念强调挖掘知识的多维属性，追求全面、深刻的知识教学，这要求学习评价能够全面评价学生的知识获得，并深入知识的内在结构。构建课堂教学评价的六个维度，包括目标精准度、知识建构度、思维深广度、生活链接度、对话参与度和目标达成度［8］，为开展课堂教学评价提供了新的视角。这些维度不仅关注学生的知识掌握情况，还重视学生的思维发展，尤其是思维的深广度，这对于培养学生的多维细粒度思维至关重要。具体实施过程中，可参照SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分类思想对学习中问题解决的表现进行思维结构评价（见表2）。SOLO分类思想关注学生在具体知识学习过程中的思维阶段，强调从量变到质变的过程，它将学生在学习中表现出来的思维水平分为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓展结构。这种层次划分有助于教师明确学生在思维发展上的具体位置和水平，为多维细粒度思维培养提供了准确的定位。基于这些信息，教师可以制订有针对性的教学策略，对学生在不同维度上的思维进行细致、深入的培养。

四、结语

粒度思维相比传统思维方式，在处理复杂问题和提高决策质量方面具有明显优势，但同时也带来了认知负担增加和决策协调困难等挑战。若过度依赖详细分析，可能会忽视直觉和经验的重要性，在地理知识的认知过程中，有时候直觉或情感驱动的决策可能比完全基于分析的决策更有效。因此，需要根据具体情况选择教学方式，在一些逻辑性较强、地理要素复杂、思维关联维度多的地理内容学习上，可以注重多维细粒度思维的培养。

参考文献：

［1］申卫军，邬建国，林永标，等. 空间粒度变化对景观格局分析的影响［J］. 生态学报，2003（12）：2506-2519.

［2］韩中美，唐韵琪，姚昕路，等. 具身认知视域下基于细粒度情感的深度学习发生机制研究［J］. 远程教育杂志，2023（5）：93-103.

［3］王国胤，张清华，马希骜，等. 知识不确定性问题的粒计算模型［J］. 软件学报，2011（4）：676-694.

［4］王爱民. 地理学思想史［M］. 北京：科学出版社，2010：318-320.

［5］杜威.我们怎样思维·经验与教育［M］.姜文闵，译.北京：人民教育出版社，2005：87.

［6］蒋家傅.论情境学习活动的设计［J］.电化教育研究，2005（5）：18-20，26.

［7］王葳. 分段式微主题区域地理教学的实践与研究［J］. 基础教育研究，2015（22）：23，25.

［8］张鹏举. 构建课堂教学评价的六个维度［J］. 教学与管理，2021（1）：76-78.

（责任编辑：罗小荧）

【作者简介】田超，一级教师，教研组长，上海市空中课堂授课者，上海市闵行区地理骨干教师，主要研究方向为高中地理大概念教学、高中地理试题命制、中学生地理思维培育等。